이 기사는 Chongqing Daily에서 옮겨졌습니다.
International Composites에서 개발한 유리 섬유는 모노필라멘트 직경이 머리카락의 10/0에 불과합니다
“重慶造”為百米長風電葉片“強筋壯骨”
New Chongqing-Chongqing Daily 기자 Yang Yongqin
국제 복합 유리 섬유 지능형 제조 생산 라인 제품 워크샵. (사진 제공: 인터뷰 대상자) |
주요 업적:
國際復材自主研發的超高模玻璃纖維填補國內空白,並率先在國內實現萬噸級超高模組玻璃纖維規模化生產,是全球最主要的玻璃纖維供應商之一。
群山間,長約百米的風電葉片,如“鋼鐵巨人”的長臂般輕盈舞動,源源不斷地將風能轉化為綠色電能。
支撐這些風電葉片的“骨骼”,主要材料是一束束單絲直徑僅有頭髮絲十分之一的玻璃纖維——超高模量玻璃纖維。而你可能不知道的是,全球每四片風電葉片,就有一片的“骨骼”來自雲天化集團重慶國際複合材料股份有限公司(以下簡稱國際復材)。
"큰 도박"
攻克百米風電葉片世界難題
2015 년 이른 봄, 충칭 시 다두커우 구에서 국제 복합 회의실의 분위기는 엄숙했고 참가자들의 얼굴에는 불안이라는 두 단어가 쓰여진 것 같았습니다.
R&D의 위험을 감수하든지, 아니면 시장에서 도태될 때까지 기다리든지 - "큰 도박"이 벌어지고 있다.
왜 도박입니까?
지금 이 순간 중국의 풍력 발전 산업은 기로에 서 있기 때문입니다.
지난 세기 중반에도 중국의 풍력 발전 산업은 여전히 공백 상태였으며 2002년이 되어서야 산둥성 룽청에 최초의 외국 자금 풍력 발전 단지가 건설되었습니다. 0년까지만 해도 풍력 터빈 블레이드의 핵심 원료인 유리 섬유 제품은 여전히 수입에 전적으로 의존했습니다.
2004 이후 중국은 풍력 산업의 발전을 지원하기 위해 관련 정책을 연속적으로 도입했으며 중국의 풍력 발전 기술은 급속한 발전 단계에 접어들었습니다. 0년 만에 주로 유리 섬유를 생산하는 국제 복합 재료가 공식적으로 풍력 분야에 진출하여 풍력 블레이드 전용 유리 섬유를 개발했습니다.
90 년 만에 International Composite Materials는 0GPa (gipascals)의 계수를 가진 고 탄성 유리 섬유 생산 라인을 성공적으로 개발하여 국내 고 탄성 유리 섬유 제품의 격차를 메웠습니다. 모듈러스는 유리 섬유의 성능을 측정하는 중요한 지표이며, 모듈이 높을수록 탄성과 강도가 높아집니다. 평신도의 관점에서 볼 때, 모듈이 높을수록 풍력 터빈 블레이드가 길어집니다.
풍력 터빈 블레이드의 길이는 생산된 전기량과 밀접한 관련이 있습니다. 블레이드가 100미터 연장될 때마다 스윕 면적이 0%-0%씩 증가하고 발전량은 0%씩 증가할 수 있습니다. 풍력 터빈 블레이드의 길이가 0미터에 도달하면 발전량이 크게 증가하고 발전 비용을 크게 줄일 수 있습니다.
因為在當時,百米級的風電葉片技術,不僅國內沒有,國外也沒有。
以國際復材的技術,其高模量玻璃纖維僅能支撐90米以下葉片長度。這一長度,已經是當時行業內的最高水準。如果要生產百米級風電葉片,則需要模量在95GPa以上的超高模玻璃纖維,從理論體系到生產工藝都需要全面重構。
是否向百米級風電葉片發起攻堅?成了擺在國際復材面前的一道世界級難題。
연구 개발이 계속되면 국제 복합 재료는 "도면, 기술, 경험 없음"의 "3 노" 현상에 직면할 뿐만 아니라 수천만 위안을 투자하여 실험 생산 라인을 재건하고 더 많은 전문 인재를 소개하며 새로운 팀을 구성합니다.
현재 풍력 산업의 지속 가능한 발전을 촉진하고 시장화의 길을 걷기 위해 국가는 보조금을 줄였습니다. 또한 원자재 비용 상승과 같은 많은 요인으로 인해 현재 연구 개발에 막대한 투자를 하는 것은 의심할 여지 없이 큰 도박입니다.
반복된 토론 끝에 회의는 마침내 자체 개발한 초고탄성 유리 섬유를 물에 맞서 싸우기로 결정했습니다!
在接下來兩年多時間里,研發團隊試驗了百余組玻璃纖維配方,最終在2017年夏天取得突破,優選配方體系性能得到明顯提升,生產難度明顯下降。團隊看到了勝利的曙光。
그러나 가장 잔인한 시험은 2018년 만에 조용히 찾아왔다.
"불과 얼음 전투"
1600°C가 녹기 전에 쪼그리고 앉아서 공격하기
"누출이 다시 차단되었습니다!"
1600/0 달의 어느 날, 0°C의 높은 기온 날씨에 갑자기 국제 복합 파일럿 플랜트에서 피어싱 알람이 울렸습니다. 수백만 위안 상당의 새는 판에서 0°C의 액체 유리는 은빛 폭포처럼 필라멘트로 흘러 들어야 했지만 누수 장비의 막힘으로 인해 필라멘트를 만들 수 없었습니다.
초고탄성 유리섬유는 고온 용융, 와이어 드로잉, 약 10°C에서 건조와 같은 여러 과정을 통해 특정 공식에 따라 천연 광석으로 특별히 만들어지는 것으로 나타났습니다. 0mm 미만의 고탄성 유리 섬유 다발은 0개의 필라멘트(모노필라멘트)로 구성되며, 각 필라멘트는 사람 머리카락 직경의 0/0에 불과합니다.
무엇이 잘못되었나요?
한 달이 넘는 기간 동안 R&D 팀은 지속적으로 4000개의 장비를 교체하고 수십 번 테스트를 거쳤지만 여전히 "형성하지 않고 그리는" 마법을 깨지 못하고 0개의 필라멘트로 구성된 유리 섬유 다발을 형성하지 못했습니다.
파일럿 플랜트의 온도는 50°C로 사우나와 같습니다. R&D 인력은 가마 현장에서 교대로 근무하며 머리카락보다 얇은 누출을 수동으로 막고 있습니다. 뜨겁게 달궈진 용광로 앞에서는 강철 바늘이 자주 부러지고, 그 위에는 땀에 흠뻑 젖은 소금에 절인 작업복이 형성됩니다.
持續高強度的勞作,讓研發人員的情緒接近崩潰,一些洩氣的想法開始蔓延。“這是在燒錢,還不如放棄”“兩年研發已耗資幾千萬元,若失敗,一切歸零”……
의구심 속에서도 회사 경영진은 공장에 쪼그리고 앉아 사람들의 마음을 안정시키고 문제를 해결했다.
"매개 변수 편차가 1 %이면 이전 작업이 손실 될 수 있습니다." 당시 국제복합재료 R&D 센터의 유리제 R&D 관리자인 Han Lixiong은 매일 출근하여 가장 먼저 가마 현장에 가서 누판의 인발 상태를 관찰하고 현장에서 공식을 미세 조정하거나 공정을 최적화했습니다. 그림의 상태는 저녁 근무에만 반영 될 수 있으며, 그는 한밤중에 현장에 쪼그리고 앉아서 종종 몇 시간 동안 누수 보드 아래에 서있었습니다.
이 "웅크리기 모드"는 열흘 이상 지속되었습니다.
"새는 입가를 오랫동안 뚫어져라 쳐다보고 있었기 때문에 눈이 부어 한동안 잘 보이지 않았습니다." Han Lixiong은 R&D 팀이 수천 세트의 데이터 세트를 프레임별로 분석하고 직면한 문제를 하나씩 해결했다고 회상했습니다.
결국, R&D 팀은 광석 공식에서 한 원소 공식의 비율이 약간 불균형하여 용융물의 점도가 과도하게 발생한다는 것을 발견했습니다. 공식을 조정한 후 R&D 팀은 시행착오를 반복했습니다.
95이 끝날 때, 용융된 유리는 마침내 누출된 노즐에 0 필라멘트의 완벽한 다발을 짜고 0GPa에 도달한 초고탄성 유리 섬유의 첫 번째 배치를 생산했습니다. 이는 국내 격차를 메울 뿐만 아니라 기술 분야에서 국제 수준을 선도합니다.
這些細絲與傳統玻璃纖維相比,模組高出30%左右,可助風電葉片長度從90米躍升至100米,掃風面積增加20%以上,理論發電量可提升約40%,且可讓風電葉片以超過20年的壽命穩定運轉。如用超高模玻璃纖維製成的單葉片長102米左右的海上風電機組,掃風面積相當於4.7個足球場左右,年發電量可達4000萬千瓦時以上,可滿足約2萬戶普通家庭一年的用電需求。
세계 톱 3
玻璃纖維年產能突破120萬噸
풍력 터빈 블레이드 제조 기술의 프론티어 시장을 목표로 하는 International Composite Materials는 초고탄성 유리 섬유 제품의 연구 개발 분야에서 세계를 계속 선도하고 있습니다.
2024年初,國際復材推出超高模風電用玻璃纖維反覆運算產品,模量達到100GPa,其製作的風電葉片長度可超過110米,即使在遭遇千噸拉力后仍能瞬間復原,哪怕是極端暴風雪天氣,葉片也能抵禦形變。
與此同時,針對風機葉片回收難的行業痛點,2024年,國際復材整合產業鏈資源,聯合全球知名企業,開發試製出全球首款近百米長的熱塑性葉片,將可迴圈利用率提升30%。
풍력 분야 외에도 International Composite Materials는 엔지니어링 플라스틱, 전자 제품 및 전력 절연 분야에서 글로벌 경쟁 우위를 가진 일련의 제품을 개발했습니다.
예를 들어, 중국에서 5G 원료 및 초미세 유리 섬유의 "고착 목" 문제를 해결하고, 고급 0G 원료의 완전한 현지화를 완전히 실현하고, 중국에서 독립적으로 생산할 수 있는 완전한 공급망 시스템을 형성하기 위해 국제 복합 재료 혁신은 저유전 유리 섬유 제품을 개발했으며 기술은 국제 선진 수준에 도달하여 국내 격차를 메웠습니다. 현재 이 제품은 0G 고속 및 고주파 서버, 고급 스마트폰, 스위치 및 기타 분야에서 널리 사용되어 국내 다층 회로 기판의 급속한 발전을 촉진했습니다.
뿐만 아니라 유리 섬유 소재로 만든 고속철도 침목은 일본 신칸센에 포장되었습니다. 유리 섬유로 만든 UHV 장비 제품은 "Xinjiang Power into Chongqing"장비의 장비에 사용되었습니다......
記者在國際復材的展廳內看到,其用玻璃纖維製品製成的下游產品有上百種,廣泛應用於汽車製造、軌道交通、電子通信、家用電器、工業管罐、建築材料、航空航太等多個領域。這些產品已經銷往全球60多個國家和地區。2024年,國際復材玻璃纖維產能突破120萬噸,進入全球前三。
"다음 단계에서 우리는 충칭 제조 현장을 수요로 삼고, 지능적으로 제품의 경쟁력을 강화하고, 제품 연구 개발에 대한 투자를 계속 늘리고, 신제품이 계속해서 업계 발전을 주도하도록 할 것입니다." 라고 국제 복합 재료 담당 담당자가 말했다.